JPH06192317A - 粒状チタン含有オレフィン重合触媒の製造方法 - Google Patents

粒状チタン含有オレフィン重合触媒の製造方法

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JPH06192317A
JPH06192317A JP5265040A JP26504093A JPH06192317A JP H06192317 A JPH06192317 A JP H06192317A JP 5265040 A JP5265040 A JP 5265040A JP 26504093 A JP26504093 A JP 26504093A JP H06192317 A JPH06192317 A JP H06192317A
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catalyst
water
olefin
ethylene
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JP5265040A
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Kent E Mitchell
エドワード ミッチェル ケント
M Bruce Welch
ブルース ウェルチ メルビン
Elizabeth Mary Stacy
メリー ステイシー エリザベス
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Phillips Petroleum Co
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Phillips Petroleum Co
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/16Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エチレンと高級α−オレフィンとの共重合用
として改良された利用性を有するチタン−含有オレフィ
ン重合触媒の製造方法を提供する。 【構成】 この製造方法は、(1)チタンアルコキシド
およびマグネシウムジハライド(所望により、下記のよ
うな水)から本質的に成る成分を組合せて溶液を形成
し、(2)該溶液を少なくとも1種の沈殿剤と接触させ
て固体沈殿物を形成し、そして(3)所望のプレ重合の
前または後に、該固体沈殿物と四塩化チタンを含む活性
化剤とを接触させることから成り、エチレンを高級α−
オレフィンと共重合させたとき、得られた触媒が、同様
な方法であるが水なしで製造された触媒より有効に高級
α−オレフィンをコポリマーに配合させるような量の水
を工程(1)および(または)(2)において使用する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チタン−含有オレフィ
ン重合触媒に関する。他の態様において、本発明はエチ
レンと少なくとも1種の追加の高級オレフィンとの共重
合用として特に有用なチタン−含有オレフィン重合触媒
に関する。さらに他の態様において、本発明はかような
チタン−含有重合触媒を使用するエチレン共重合に関す
る。
【0002】
【従来の技術】開示が本明細書の参考になるU.S.
P.No.4,363,746には、特に有用なチタン
−含有オレフィン重合触媒が開示されている。この触媒
は、粒子形態法重合において使用することができ高収率
のポリマーが得られる。開示が本明細書の参考になる
U.S.P.No.4,325,837は、かような触
媒の改良に関する。この改良には、触媒粒子寸法および
粒子形態型重合において生成されるポリマーの粒子寸法
を制御するのに有効であるプレ重合工程が含まれてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらのチタン−含有
型触媒は、エチレンと1種以上の高級α−オレフィンと
のコポリマー製造用に使用できるが、高級α−オレフィ
ンの配合は一般に所望される程高くないことが観察され
ている。実際に、商用として入手できる酸化クロム重合
触媒は、一般に、チタン基剤の触媒より20倍の割合で
コモノマーを配合させることができる。ポリマーの密度
は、配合されるコモノマーの量に比例するから、コモノ
マーを配合できる容易さは特定のコポリマーを生成でき
る容易さに影響を及ぼすことは自明である。
【0004】チタン触媒は、コモノマー配合にはそれほ
ど有効ではないが、チタンおよび市販の酸化クロム−含
有触媒の両者で同じ密度のポリマーを生成させることは
ある限界内では一般に可能である。しかし、チタン−含
有触媒を使用して比較的低密度のコポリマーを生成させ
るためには、一般にコモノマー対エチレンの比較的高い
比の使用が必要である。商用反応器においてこの比を増
加させることは比較的多いコモノマーを放出させるおよ
び(または)再循環させなければならないことを意味す
る。このためには追加の操業出費および工程の困難さを
生ずる。また、1−ヘキセンのような数種のコモノマー
の場合には、比較的高い量のコモノマーは粒子形態重合
においてポリマーフラックの膨潤を起こすと考えられて
いる。この膨潤を抑えるために実際に行なわれること
は、反応器温度を低下させることである。しかし、反応
器温度の低下は、コモノマーが配合される割合を減少さ
せる。従って、コモノマー量、エチレン量および反応器
温度間にある種の妥協が一般に必要となる。
【0005】従って、チタン−含有触媒がさらに有効に
コモノマーを配合させるように、該触媒を変化させる方
法を見出すことが望ましい。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によって、エチレ
ンと少なくとも1種の追加のα−オレフィンとの共重合
用として特に有用である粒状チタン−含有オレフィン重
合触媒の製造方法が提供される。この方法は、(1)
チタンアルコキシドおよびマグネシウムジハライド(お
よび所望により、下記に示すような水)から本質的に成
る成分を有機稀釈剤中において組合せて溶液を生成さ
せ、(2) 該溶液と少なくとも1種の沈殿剤とを接触
させて固体沈殿物を形成し、そして(3) 所望のプレ
重合前または後に、該固体沈殿物と四塩化チタンを含む
活性化剤とを接触させることから成り、エチレンと高級
α−オレフィンとを共重合させたとき、得られた触媒が
同じ方法であるが水なしで製造された触媒より有効に前
記の高級α−オレフィンを配合させるような量の水を工
程(1)および(または)(2)において使用すること
を特徴とする。本明細書において使用する「本質的に成
る」(“Consisting essentiall
y of”)の用語は、工程(1)の溶液がこの表現に
よって以後引用される成分によって触媒に付与された望
ましい性質に著しく影響を及ぼすような成分を含まない
ことの意味である。
【0007】上記に説明したように、本発明には、U.
S.P.No.4,325,837および4,363,
746に開示されている触媒の改良が含まれる。かよう
なチタン−含有触媒は、少なくとも1種のチタンアルコ
キシドとマグネシウムジハライドとを好適な液体中にお
いて反応させて溶液を形成することによって製造され
る。次いで、得られた溶液を好適な沈殿剤と反応させ、
得られた固体を四塩化チタンを含む活性化剤と接触させ
る。チタンアルコキシドの例には、アルキル基の各々が
1〜10個の炭素原子を含有するチタンテトラアルコキ
シドが含まれる。特定の例には、チタンテトラメトキシ
ド、チタンジメトキシドジエトキシド、チタンテトラエ
トキシド、チタンテトラ−n−ブトキシド、チタンテト
ラヘキシルオキシド、チタンテトラデシルオキシド、チ
タンテトライソプロポキシド、およびチタンテトラシク
ロヘキシルオキシドが含まれる。一般に、チタンテトラ
−n−ブトキシドでは、チタンテトラエトキシドまたは
チタンエトキシドとチタンテトライソプロポキシドとの
混合物を使用して製造された触媒より低い密度のポリマ
ーを生成させる触媒が得られる。
【0008】マグネシウムジハライドは、好ましくは二
塩化マグネシウムである。チタンアルコキシドと二塩化
マグネシウムとは、任意の好適な有機液体中において組
合せることができる。この例には、n−ペンタン、n−
ヘキサン、イソペンタン、n−ヘプタン、メチルシクロ
ヘキセン、トルエン、キシレンなどが含まれる。溶剤が
付加された水を含有する場合には、最初に二塩化マグネ
シウムを添加し、次にチタンアルコキシドを添加するの
が一般に好ましい。チタンアルコキシド対マグネシウム
ジハライドのモル比は、所望する特定の結果によって比
較的広い範囲にわたって変えることができる。一般に
は、チタンテトラアルコキシド対マグネシウムジハライ
ドのモル比は、約10:1〜約1:10の範囲内、好ま
しくは約5:1〜約0.25:1の間、さらに好ましく
は約3:1〜約0.5:1の範囲内である。一般に、チ
タンテトラオキシドと二塩化マグネシウムとを有機溶剤
中において組合せた後に、二塩化マグネシウムの実質的
部分を溶解させるために混合物を加熱することが望まし
い。一般に、成分は約15〜約150℃の範囲内の温度
で混合する。混合は大気圧またはこれより高い圧力下で
行う。
【0009】二成分を加熱して溶液を形成するのに要す
る時間は、実質的部分の溶解が得られる任意の好適な時
間である。一般には、これは約5分〜約10時間の範囲
内である。最適時間は日常実験で容易に決定できる。溶
液の形成後に、所望ならば、任意の不溶解物質または異
物固体を除去するために濾過することもできる。
【0010】溶液形成の間に、限られた量の酸素が存在
することが望ましいことが見出されている。最良の活性
度を有する触媒を得るためには、工程(1)における接
触を限られた量の酸素の存在下で行うか、または幾らか
の酸素を含有する液体を使用して行うことが望ましいこ
とが見出されている。例えば、酸素を混合物から徹底的
に排除し、次いで、マグネシウムジハライドをチタンテ
トラアルコキシドと共に加熱した場合には、変色が起こ
ることが判明している。特に、溶液が紫色に変る。この
現象は、チタン(III)の形成によるものであること
が理論づけられている。紫色が濃いほど最終触媒の活性
度は低下することが観察されている。従って、工程
(1)を紫色の形成を最小にするような酸素量の存在下
で行うことが望ましい。この工程の間に許容される酸素
量は、安全性の考慮によって幾分かは限定されることは
自明のことである。酸素の量は、爆発の危険にさらされ
る量より少なく保つべきであることは明らかである。好
適量の酸素の存在を確保する一方法は、幾分かの酸素を
含有する液体の使用である。紫色の形成を避けるため
に、少なくとも幾つかの液体の窒素パージを制限するこ
とが望ましい。
【0011】他の方法には、少量の酸素、すなわち、約
90〜約100ppmの酸素を含有するドライボック中
の開放容器中において二塩化マグネシウムとチタンアル
コキシドとを組合せ、次に、容器の蓋を締め、次いで加
熱工程を行う方法である。
【0012】沈殿剤は、U.S.P.No.4,36
3,746,Col.6.61行〜Col.7.62行
に示されている任意の化合物から選択できる。例えば、
沈殿剤は、周期表の第I、IIおよびIII族の有機金
属化合物、周期表の第IIIA、IVA、IVB、VA
およびVB族の元素の金属ハライドおよびオキシハライ
ド、ハロゲン化水素および有機酸ハライドから成る群か
ら選ぶことができる。前記の沈殿剤の1種以上を使用す
ることも本発明の範囲内である。一般的に、沈殿剤を比
較的迅速に溶液に添加した場合に最良の結果が得られ
る。
【0013】有機アルミニウムハライドを含む沈殿剤の
使用が現在のところ好ましい。特に好ましいのは、アル
キル基が1〜8個の炭素原子を有するアルキルアルミニ
ウムハライドである。かような沈殿剤の幾らかの特定の
例には、エチルアルミニウムセスキクロライドおよびエ
チルアルミニウムジクロライドが含まれる。
【0014】使用する沈殿剤の量は、所望する活性度に
よって比較的広い範囲にわたって選択できる。一般に
は、チタン含有成分の遷移金属対沈殿剤のモル比は、約
10:1〜約1:10の範囲内であり、さらに一般に
は、約2:1〜約1:3の範囲内である。
【0015】特に好ましい一態様においては、工程
(1)において得られた溶液を最初に四塩化珪素と接触
させ、次いで有機アルミニウムハライドと接触させる。
沈殿工程において、四塩化珪素と有機アルミニウムハラ
イドとの両者を使用する態様においては、これらは広い
範囲にわたって変化できる。使用されている四塩化珪素
対エチルアルミニウムジクロライドのモル比の一例に
は、約0.4:1〜約3.5:1の範囲内のチタンテト
ラアルコキシド対四塩化珪素のモル比の場合に、約0.
4:1〜約12:1の範囲が含まれる。
【0016】四塩化珪素:有機アルミニウムハライドの
モル比の変化は、この触媒を使用して生成されるポリマ
ーのかさ密度に影響を及ぼすことが観察されている。例
えば、溶液を3.4gの二塩化マグネシウムと15gの
チタンテトラエトキシドから形成し、この溶液を最初に
四塩化珪素と接触させ、次に、エチルアルミニウムジク
ロライド(EADC)と接触させた場合であって、3.
5gの四塩化珪素および25重量%のエチルアルミニウ
ムジクロライドを含有する6gのヘプタン溶液を使用し
たときに、ポリマーのかさ密度に関して特に良好な結果
が観察されている。これに対し、24gのSiCl4
24gのEADC溶液を使用したときには、はるかに低
いかさ密度のポリマーが得られた。同様に、3.5gの
SiCl 4 と24gのEADC溶液を使用したときに
も、低いポリマーかさ密度が観察された。(1)12g
のSiCl4 および12gのEADC溶液または(2)
24gのSiCl4 および6gのEADC溶液のいずれ
かを使用して製造した触媒からは幾分か高いかさ密度の
ポリマーが得られた。しかし、最良のかさ密度のポリマ
ーは、3.5gのSiCl4 と6gのEADC溶液とを
使用して製造した触媒を使用して得られた。
【0017】本発明の特に好ましい態様においては、触
媒は触媒の粒子寸法を改良し、結局は重合反応において
生成されるポリマー粒子寸法を改良するのに十分な量の
プレポリマーを含有する。かようなプレ重合を行うため
の方法は、U.S.P.No.4,325,837に開
示されている。
【0018】プレポリマーを形成する方法の一つには、
脂肪族モノ−1−オレフィンの存在下に沈殿を行う方法
が含まれる。他の方法には、沈殿固体を好適な条件下で
脂肪族モノ−1−オレフィンと接触させてプレポリマー
を形成する方法が含まれる。この工程は、固体を四塩化
チタンで処理する前または後のいずれかで行うことがで
きる。プレポリマー形成用として使用できるオレフィン
の例には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペ
ンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、4−メチル−1
−ペンテン、1−オクテン、などおよびこれらの1種以
上の混合物が含まれる。プレ重合された触媒の全重量に
基づくプレポリマーの重量は、一般に、約1〜約90重
量%、さらに好ましくは約1〜約80重量%、さらにな
お好ましくは約1〜約60重量%の範囲内である。
【0019】本発明によれば、触媒製造における工程
(1)、工程(2)または両工程において水が使用され
る。使用する水の量は、エチレンとC3 およびこれより
高級なα−オレフィンとを共重合させるとき、最終触媒
中にかような高級α−オレフィンを配合させる効果に改
良が得られる量である。水は任意の好適な方法で添加で
きる。水は最初にチタンアルコキシドと組合せるか、ま
たは最初にマグネシウムジハライドと組合せる、または
マグネシウムジハライドとチタンアルコキシドとを組合
せた後に水と組合せる。現在好ましい方法には、反応工
程において実際にそのままの水の添加が含まれる。工程
(1)用の別法として、好適な量の水と会合しているマ
グネシウムジハライドの使用が含まれる。工程(1)お
よび(2)において使用される水の全量対マグネシウム
ジハライドのモル比は、約0.10:1〜約3:1、さ
らに好ましくは約0.25:1〜約1.5:1の範囲内
である。約1:1のモル比が特に望ましいことが見出さ
れている。
【0020】固体沈殿物に対する四塩化チタン−含有活
性化剤の量は広い範囲にわたって変化できるが、四塩化
チタン対プレ重合または非プレ重合固体の重量比は、一
般には10:1〜約1:10、さらに一般的には約7:
1〜約1:4の範囲内である。
【0021】得られた触媒は、前記のU.S.P.N
o.4,325,837および4,363,746に記
載の触媒と同様な方法で重合に使用できる。
【0022】触媒は、一般に、好適な助触媒との組合せ
で使用される。メチルアルミノキサンのようなアルキル
アルミノオキサンを含めて同様なチタン−基剤触媒と共
に従来使用されてきた任意の助触媒が使用できるものと
考えられるが、現在好ましい助触媒はトリアルキルアル
ミニウム、特にトリエチルアルミニウムである。
【0023】典型的な重合方法には、溶液、スラリー
(すなわち、粒子形態)および気相重合法が含まれる。
本発明の触媒は、粒子形態重合、特に連続ループ型反応
器の使用を含む粒子形態重合法用として特に有用であ
る。発明触媒と共に使用できるかような方法の例は、開
示が本明細書の参考になるU.S.P.No.3,15
2,872および4,424,341に開示されてい
る。
【0024】所望ならば、得られた触媒は該触媒を重合
工程において使用する前に、例えばシリカ、シリカ−ア
ルミナ、シリカ−チタニア、二塩化マグネシウム、酸化
マグネシウム、ポリエチレン、ポリプロピレン、および
ポリ(フェニレンサルファイド)のような粒状稀釈剤と
混合することができる。粒状稀釈剤対触媒の重量比は、
広い範囲にわたって変化できる。典型的には、粒状稀釈
剤対触媒の重量比は、一般には、約100:1〜約1:
100の範囲内、またはしばしば約20:1〜約2:1
の範囲内である。ヒュームドシリカのような粒状稀釈剤
の使用が、反応器への触媒の制御された装入を容易にす
る上で特に有効であることが見出されている。
【0025】任意の好適なコモノマーまたはこれらの組
合せが、エチレンコポリマーの形成に使用できる。典型
的には、1分子当り3〜10個の炭素原子を有するα−
オレフィンコモノマーが使用できる。幾つかの特定の例
には、1−ブテン、1−ヘキセン、1−ペンテン、4−
メチル−1−ペンテン、などが含まれる。コモノマーと
してプロピレンを使用する場合に、ポリマーの重量の少
なくとも約1%の量で少なくとも4個の炭素原子を有す
る少なくとも1種の他のα−オレフィンコモノマーの使
用がしばしば好ましい。一般には、コポリマーが少なく
とも約80モル%のエチレンから構成されるような条件
下で反応を行うことが望ましい。
【0026】粒子形態重合においては、ポリマーが分離
した粒子として回収できるような温度および圧力条件が
選ばれる。典型的には、これには、約50〜約110
℃、さらに一般的には約70〜約110℃の範囲内の温
度が含まれる。連続ループ粒子形態法において特に好ま
しい態様には、約80〜約110℃の範囲内の反応器温
度および約28.12〜約49.21kg/cm2 (約
400〜約700psi)の圧力が含まれる。重合条件
下で液体である任意の好適な稀釈剤が使用できる。例え
ば液体稀釈剤としてイソブタンまたはプロパンのような
炭化水素の使用が現在のところ好ましい。
【0027】コモノマー対エチレンのモル比は、所望す
る特定の結果によって大幅に変化できる。コモノマー対
エチレンのモル比の典型的な範囲の一つは、約5:1〜
約0.5:1の範囲内である。
【0028】〔例〕 本発明およびその目的並びに利点
をさらに理解するために次の例を示す。
【0029】例 I 本明細書において触媒Aと称する
触媒を、ビンに150gのヘキサンを装入し、次にドラ
イボックスから得た3.5gの無水二塩化マグネシウム
および15gのチタンテトラエトキシドを装入すること
によって製造した。次いで、得られた混合物を100℃
に加熱し、その温度を1時間保持した。次いで20℃に
冷却した。次に、ビンに3.5gの四塩化珪素を添加
し、30分間混合した。次いで、25重量%のエチルア
ルミニウムジクロライドを含有するヘプタン溶液24g
をスラリーに添加し、スラリーをさらに2時間混合し
た。液体をデカントし、固体をヘキサンで3回洗浄し
た。次にこの固体と27gの四塩化チタンとを組合せ、
得られたスラリーを60分間混合した。得られた固体を
回収し、ヘキサンで5回洗浄した。
【0030】本明細書において触媒Bと称する触媒を、
ビンに150gのヘキサンを装入することによって製造
した。次にこのヘキサンに3.4gの無水二塩化マグネ
シウムおよび6.4gのチタンテトラブトキシドを添加
した。得られた混合物を100℃に加熱し、同温度に1
時間保持した。これを20℃に冷却し、次いで12gの
四塩化珪素を添加し、混合物を30分間かく拌した。次
に、25重量%のエチルアルミニウムジクロライドを含
有する12gのヘプタン溶液を添加し、混合物をさらに
10分間かく拌した。次に約1gのエチレンを添加し、
スラリーを30分間混合し固体上にプレポリマーを形成
させた。液体をデカントし、固体をヘキサンで3回洗浄
した。次に、得られた固体を27gの四塩化チタンと接
触させ、かつ、60分間混合した。
【0031】本明細書において触媒Cと称する触媒を、
ビンに150gのヘキサンを装入することによって製造
した。次に、3.5gの無水二塩化マグネシウムを添加
した。次いで0.8mlの水を30分間かけて添加し
た。この混合物を80分間50℃まで加熱し、次いで約
30℃まで冷却させた。次に6.4gのチタンテトラブ
トキシドを添加し、得られた混合物を100℃に加熱
し、同温度に1時間保持した。次いで20℃まで冷却さ
せた。次に、12.6gの四塩化珪素を添加し、混合物
を30分間かく拌した。次に、25重量%エチルアルミ
ニウムジクロライドを含有する12.5gのヘプタン溶
液を添加し、混合物を10分間かく拌した。次に液体を
デカントし、固体をヘキサンで3回洗浄した。次いで固
体を27gの四塩化珪素と接触させ、60分間保持し
た。得られた固体をヘキサンで5回洗浄し、次いで固体
を回収して触媒Cを得た。
【0032】本明細書において触媒Dと称する触媒を、
ビンに150gのヘキサンを装入することによって製造
した。次に、3.4gの無水二塩化マグネシウムを添加
し、次いで、0.8mlの水を30分間で添加した。得
られた混合物を50℃に加熱し、同温度を80分間保持
した。次に、これを30℃に冷却し、6.4gのチタン
テトラブトキシドを添加した。この混合物を100℃に
加熱し、同温度を1時間保持した。次に、この混合物を
20℃まで冷却し、12gの四塩化珪素を添加し、得ら
れた混合物を30分間かく拌した。次いで、25重量%
のエチルアルミニウムジクロライドを含有するヘプタン
溶液12gを添加し、混合物を10分間かく拌した。液
体をデカントし、固体をヘキサンで3回洗浄した。次に
25重量%のエチルアルミニウムジクロライドを含有す
るヘプタン溶液12gを添加し、10分間かく拌した。
次に、約10gのエチレンを添加し、混合物を0.70
kg/cm2 (10psi)の圧力で30分間かく拌し
た。得られたプレ重合化された触媒をヘキサンで3回洗
浄し、得られた混合物を37gの塩化チタンと接触させ
30分間混合した。得られたプレ重合化された触媒をヘ
キサンで3回洗浄した。
【0033】例 II 例Iに記載のように製造した各
触媒を、次いでエチレンと1−ヘキサンとの共重合につ
いて評価した。3.78リットル(1gal)容量のオ
ートクレーブ反応器を使用した。各重合実験毎に反応器
には約1リットルのイソブタンを添加し、110℃で1
時間加熱し、反応器を空にし、これを窒素を含まないイ
ソブタンでフラッシュすることにより準備した。助触
媒、すなわち、トリエチルアルミニウムおよび触媒スラ
リーをフラッシュした反応器に添加した。次に反応器を
閉じ、水素を添加した。追加のイソブタンを添加し、反
応器を作業温度直下の温度に調整した。次いでエチレン
を導入し、一定圧力が維持されるように1時間にわたり
連続的に反応器に供給した。エチレンと共に1−ヘキセ
ンコモノマーをサイドポートから添加した。1時間の終
りで、エチレンの流れを停止し、反応器を開放した。反
応器内のポリマーを回収し、60℃で真空乾燥させ、そ
して秤量した。全コポリマー実験は、90gの1−ヘキ
セン、90℃のn−ヘプタン中のトリエチルアルミニウ
ムの15重量%溶液0.5ml、2.25リットル容器
からの1.76kg/cm2 ゲージ(25psig)の
水素および22.78kg/cm2 ゲージ(324ps
ig)の全反応器圧力で行った。
【0034】メルトインデックス(MI)は、ASTM
D−1238条件190/2.16によって測定し
た。ポリマー密度は、ASTM D−1505により、
圧縮成形試片上で測定した。重合の結果を表Iに示す。
【0035】
【表1】 表 I 水 の 影 響 実験 触 媒 MI 密 度 1MIに補正した密度 1 A(対照) 2.38 0.9463 0.945 2 B(対照) 1.47 0.9433 0.943 3 C(発明) 1.14 0.9402 0.940 4 D(発明) 1.42 0.9394 0.939
【0036】これらの結果には、2種の対照触媒が、得
られたポリマーの同様な密度に反映されるようにヘキセ
ン配合において同様に有効であったことが示されてい
る。このことは対照触媒Aがチタンテトラブトキシドの
代りにチタンテトラエトキシドを使用して製造され、対
照触媒Bがプレ重合させたものである事実にも拘らず起
った。発明触媒Cでは、有意に低い密度を有するポリマ
ーが生成された。発明Cのプレ重合させた変種である発
明触媒Dでも有意に低い密度のポリマーが生成された。
このことは、発明触媒製造の間の水の添加は、1−ヘキ
センの配合に関して触媒の効果を増加させることを示し
ている。
【0037】例 III 水の添加順序の効果を評価す
るために一連の他の実験を行った。幾つかの実験におい
ては、水をヘキサンに添加し、次いで二塩化マグネシウ
ムを添加し、次にチタンテトラブトキシドを添加した。
他の実験においては、この場合も水をヘキサンに添加
し、次いでチタンテトラブトキシドを添加し、そして二
塩化マグネシウムを添加した。他の実験においては、二
塩化マグネシウムをヘキサンに添加し、次にチタンテト
ラブトキシドそして次いで無水二塩化マグネシウムを添
加した。他の実験においては、二塩化マグネシウムをヘ
キサンに添加し、次いでチタンテトラブトキシドおよび
水を同時に添加した。さらに他の実験においては、チタ
ンテトラブトキシドを最初にヘキサンに添加し、次いで
水そしてその次に二塩化マグネシウムを添加した。一連
の他の実験において、二塩化マグネシウムおよびチタン
テトラブトキシドをヘキサンに添加し、次いで、沈殿工
程の間に水を、水および四塩化珪素の混合物として添加
した。この最後の製法の典型的例には、150gのヘキ
サンのビンへの装入が含まれていた。次いで、3.4g
の二塩化マグネシウムを添加し、次に6.4gのチタン
テトラブトキシドを添加した。この混合物を100℃に
加熱し、同温度に1時間保持した。次いで、これを30
℃に冷却した。次に、得られた溶液に12gの四塩化珪
素および50gのヘキサンの溶液および0.2gの水を
添加した。続いて、25重量%のエチルアルミニウムジ
クロライドを含有するヘプタン溶液12gを添加し、混
合物を10分間かく拌した。液体をデカントし、固体を
ヘキサンで3回洗浄した。次いで固体を27gの四塩化
チタンで処理し、60分間混合した。得られた固体をヘ
キサンで5回洗浄した。
【0038】これらの触媒を、前記したような条件を使
用してエチレンと1−ヘキセンとの共重合に関して評価
したとき、密度に基づくと水の添加順序は1−ヘキセン
の配合効率に影響を及ぼさないようであることが観察さ
れた。得られたポリマーは、すべて実質的に同じ密度を
有していた。
【0039】例 IV この場合には比較的大規模、かつ、沈殿工程において四
塩化珪素を使用せずに他の一連の発明触媒を製造した。
【0040】本明細書において触媒Eと称する触媒が典
型的例である。この触媒は、反応器に27.12リット
ル(7gal)のヘキサンを添加することによって製造
した。次に、98gの蒸留水を添加し、混合物を15分
間かく拌した。次いで420gの無水塩化マグネシウム
を添加し、混合物を10分間かく拌した。次に、862
g(1.9 lb)のチタンテトラ−n−ブトキシドを
添加し、混合物を100℃に加熱した。混合物を同温度
で1時間保持し、次いで混合を続けながら一晩冷却させ
た。得られた混合物を20℃に冷却し、エチルアルミニ
ウムジクロライドの25重量%のヘプタン溶液、145
2g(3.2 lb)を、363g(0.8 lb)/
分の割合で添加した。得られた混合物を10分間かく拌
し、次いで液体をデカントし、固体をヘキサンで3回洗
浄した。n−ヘキサン中にある間の得られた固体を18
℃に冷却し、次に、エチルアルミニウムジクロライドの
25重量%ヘプタン溶液、680g(1.5 lb)を
添加し、かつ、907g(2 lb)のエチレンを添加
した。エチレンの流れは、圧力がほぼ14.06kg/
cm2 (20psi)附近に留まるように制御した。得
られた混合物を2時間11分間かく拌した。次いで液体
をデカントし、沈殿した固体をヘキサン洗浄に処した。
約450g(1 lb)のエチレンを反応させた。2回
の追加のヘキサン洗浄後に、プレポリマー化された固体
を、3311g(7.3 lb)の四塩化チタンと一緒
にし、1時間混合した。液体をデカントし、固体をn−
ヘキサンで5回洗浄した。
【0041】次にこの触媒を例IIに記載したのと同じ
方法でエチレンと1−ヘキセンとの共重合に使用した。
対照重合も、商用として有用であることが公知のプレ重
合された触媒を使用して行った。対照触媒の製造には、
水を使用しなかった。対照触媒は、チタンテトラエトキ
シドと無水二塩化マグネシウムとの溶液を形成し、エチ
ルアルミニウムジクロライドで沈殿させることによって
製造した。沈殿固体をプレ重合させ、次いで四塩化チタ
ンで処理した。発明触媒では、0.9362の密度およ
び2.03のメルトインデックスを有するポリマーが生
成された。1MIの補正密度は0.935であった。こ
れに対して、対照触媒を使用した重合では、0.944
3の密度および0.943の補正密度に対する1.62
のメルトインデックスを有するポリマーが生成された。
このことでも、水がコモノマー配合に影響を及ぼすこと
を証明している。実際に、この場合の効果は、沈殿工程
において四塩化珪素およびエチルアルミニウムジクロラ
イドの両者を使用して製造した触媒の場合よりも大きか
った。
【0042】例 V 触媒合成における種々の変数の影
響を評価するために一連の触媒を製造した。一定条件に
は、温ポップ(pop)ビンへの150mlのヘキサン
の添加が含まれていた。ビンの蓋を締め、溶剤を窒素で
20分間パージした。次に、脱イオン水を添加した。約
3.9g(40.9mmol)の二塩化マグネシウムを
使用した。約7ml(20.7mmol)のチタンブト
キシドを、シリンジポンプを使用して0.2ml/分の
割合で添加した。混合物を10分間かく拌した後に10
0℃に加熱し、同温度で1時間かく拌した。混合物を室
温まで冷却し、次に25重量%のエチルアルミニウムジ
クロライドを含有するヘプタン溶液15.6ml(2
3.5mmol)をシリンジポンプを使用して添加し
た。10分間かく拌した後に、固体を沈降させ、液体を
カニューレを使用して除去した。固体をヘキサンで3回
洗浄した。次に、シリンジポンプを使用して15.6m
lの四塩化チタンを2ml/分の割合で滴下した。1時
間のかく拌後に、混合物を沈降させ、カニューレを使用
して上澄液を除去した。次に、得られた固体をヘキサン
で5回洗浄して未反応四塩化チタンを除去した。
【0043】各種の触媒製造における変数には:10.
1〜61.1と変化させた水のmmol、ある場合には
水を脱酸素処理した;ある場合にはチタンテトラブトキ
シドを脱酸素処理をした;ある場合には塩化マグネシウ
ムを湿ヘキサンに添加した;ある場合には、塩化マグネ
シウムの添加の前にチタンテトラブトキシドを湿ヘキサ
ンに添加した;チタンアルコキシドの添加温度は約24
〜約65℃と変化させた;そしてエチルアルミニウムジ
クロライドの添加割合は約0.5〜約50ml/分と変
化させた。次いで、得られた触媒を、エチレンの共重合
に関して評価した。重合は3.8リットルのオートクレ
ーブ反応器中において90℃で行った。反応器は、11
0℃で1時間加熱することによって重合の準備をした。
次いで反応器を室温まで冷却させ、ここでこれを窒素を
含まないイソブタンでフラッシュした。反応器を冷却さ
せた後に、触媒スラリーを装入し、次いでヘプタン中の
トリエチルアルミニウムの15重量%溶液、1mlを添
加した。反応器を密閉し、そして2.4リットル容器に
おける圧力低下によって測定して1.76kg/cm2
ゲージ(25psig)の水素を添加した。窒素を反応
器に取込まないように慎重な窒素パージを使用して2リ
ットルのイソブタンを添加した。次に、反応器を重合温
度まで加熱し、サイドポートから90gの1−ヘキセン
を圧入した。エチレンは、22.78kg/cm2 ゲー
ジ(324psig)の全反応器圧力を保持するように
絶えず添加した。1時間後に、エチレンの流れを停止
し、かつ反応器を開放することによって重合を終らせ
た。ポリマーを集め、一晩乾燥させ、秤量し、かつ、メ
ルトインデックスおよび密度を測定して評価した。
【0044】これらの評価の結果として、最初にチタン
アルコキシドを、水を含有するヘキサンに添加するより
も、最初に二塩化マグネシウムを水を含有するヘキサン
に添加する方が一般に好ましいことが測定された。低密
度ポリマーに関する最良の結果は、水対チタンアルコキ
シドのモル比が約0.5:1〜約1:1の範囲内のとき
に得られた。比較的速いエチルアルミニウムジクロライ
ドの添加も、比較的低密度のポリマーを生成させる触媒
の製造には好ましい。可溶性錯体の形成の間の酸素の存
在は、特に酸素がチタンテトラアルコキシド中に存在す
る場合にコモノマー配合を助長するようである。低温度
でのアルコキシドの添加も、得られた触媒のコモノマー
配合性を改良するようである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エリザベス メリー ステイシー アメリカ合衆国オクラホマ州バートルスビ ル,フィルソン ファーム ロード 5101

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (1) 有機液体稀釈剤中において、チ
    タンアルコキシドおよびマグネシウムジハライド(およ
    び所望により下記に述べるような水)から本質的に成る
    成分を組合せて溶液を生成させ、 (2) 該溶液を、周期表の第I、IIまたはIII族
    の有機金属化合物、周期表の第IIIA、IVA、IV
    B、VAまたはVB族元素の金属ハライドまたはオキシ
    ハライド、ハロゲン化水素または有機酸ハライドである
    少なくとも1種の沈殿剤と接触させて固体沈殿物を形成
    し、そして (3) 該固体沈殿物を、四塩化チタンを含む活性化剤
    と接触させる諸工程から成る粒状チタン−含有オレフィ
    ン重合触媒の製造方法であって、エチレンを高級α−オ
    レフィンと共重合させるとき、得られる触媒が、同じ方
    法であるが水なしで製造される触媒より前記の高級α−
    オレフィンを配合させるのに有効であるような量の水を
    工程(1)および(または)(2)において使用するこ
    とを特徴とする前記の触媒の製造方法。
  2. 【請求項2】 使用する全量の水対マグネシウムジハラ
    イドのモル比が、約0.1/1〜約3/1の範囲内であ
    る請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 水対マグネシウムジハライドのモル比
    が、約0.25/1〜約1.5/1の範囲内である請求
    項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 水対マグネシウムジハライドのモル比
    が、約1:1である請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 マグネシウムジハライドが、二塩化マグ
    ネシウムから本質的に成る請求項1〜4の任意の1項に
    記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記の沈殿剤が、有機アルミニウム化合
    物を含む請求項1〜5の任意の1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記の有機アルミニウム化合物が、有機
    アルミニウムハライドから成る請求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記の沈殿剤が四塩化珪素をさらに含
    み、かつ、工程(1)から得られた前記の溶液を最初に
    四塩化珪素と接触させ、次いで前記の有機アルミニウム
    ハライドと接触させる請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記の有機アルミニウムハライドが、エ
    チルアルミニウムジクロライドから成る請求項8に記載
    の方法。
  10. 【請求項10】 前記の有機アルミニウムハライドが、
    エチルアルミニウムセスキハライドである請求項8に記
    載の方法。
  11. 【請求項11】 SiCl4 対エチルアルミニウムジク
    ロライドのモル比が、約0.4/1〜約12/1の範囲
    内であり、そして工程(1)において使用されるチタン
    テトラアルコキシド対SiCl4 のモル比が、約0.4
    /1〜約3.5/1の範囲内である請求項9に記載の方
    法。
  12. 【請求項12】 前記のチタンアルコキシドが、式Ti
    (OR)4 (式中、各Rは2〜6個の炭素原子を有する
    同じか異なるアルキル基である)を有するチタンテトラ
    アルコキシドである請求項1〜11の任意の1項に記載
    の方法。
  13. 【請求項13】 前記のチタンテトラアルコキシドが、
    チタンテトラエトキシドまたはチタンテトラブトキシド
    から成る請求項12に記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記のチタンテトラアルコキシドが、
    チタンテトラエトキシドから成る請求項13に記載の方
    法。
  15. 【請求項15】 前記のチタンテトラアルコキシドが、
    チタンテトラブトキシドから成る請求項13に記載の方
    法。
  16. 【請求項16】 水を工程(1)において添加する請求
    項1〜15の任意の1項に記載の方法。
  17. 【請求項17】 マグネシウムジハライドと接触させる
    前に、水およびチタンアルコキシドを一緒に接触させる
    請求項16に記載の方法。
  18. 【請求項18】 工程(1)を酸素の存在下で行う請求
    項1〜17の任意の1項に記載の方法。
  19. 【請求項19】 脂肪族モノ−1−オレフィンの存在下
    に、工程(3)の前または後にプレポリマーを固体沈殿
    物上に析出させる請求項1〜18の任意の1項に記載の
    方法。
  20. 【請求項20】 請求項1〜19の任意の1項に記載の
    方法によって製造された触媒および好適な助触媒の存在
    する粒子形態重合条件下、液体稀釈剤中において、エチ
    レンと少なくとも1種の高級α−オレフィンとを接触さ
    せることを特徴とするエチレンコポリマーの製造方法。
JP5265040A 1992-10-23 1993-10-22 粒状チタン含有オレフィン重合触媒の製造方法 Pending JPH06192317A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101522080B1 (ko) * 2009-12-18 2015-05-20 토탈 리서치 앤드 테크놀로지 펠루이 비호환성 에틸렌 중합 촉매 대체 방법
JP2019515092A (ja) * 2016-04-27 2019-06-06 ブラスケム ソシエダッド アノニマ マルチサイト不均一系触媒、その調製方法、及びそれを用いてポリオレフィンを得るプロセス

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6329476B1 (en) * 1997-10-14 2001-12-11 Phillips Petroleum Company Olefin polymerization processes and products thereof
CN101274968B (zh) 2007-03-28 2012-11-21 中国石油化工股份有限公司 一种用于生产宽分子量分布的聚乙烯的复合催化剂
WO2009112254A1 (en) 2008-03-14 2009-09-17 Saudi Basic Industries Corporation A catalyst system and a process for the production of polyethylene in the presence of this catalyst system
EP2284199A1 (en) * 2009-08-14 2011-02-16 Saudi Basic Industries Corporation A catalyst system and a process for the production of polyethylene
KR20120120178A (ko) * 2009-12-23 2012-11-01 바셀 폴리올레핀 이탈리아 에스.알.엘 이염화마그네슘-물 부가물 및 그로부터 수득되는 촉매 성분
US9518135B2 (en) * 2011-12-12 2016-12-13 Saudi Basic Industries Corporation Catalyst system for the production of ultra-high molecular weight polyethylene

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1225080A (en) * 1983-01-28 1987-08-04 Gil R. Hawley Polyolefin polymerization process and catalyst
US4492768A (en) * 1983-08-19 1985-01-08 Phillips Petroleum Company Polyolefin polymerization process and catalyst
US4988655A (en) * 1989-11-30 1991-01-29 Phillips Petroleum Company Polyolefin polymerization catalyst and method of production use
JP2999274B2 (ja) * 1991-01-28 2000-01-17 三菱化学株式会社 エチレン重合体の製造法
US5244990A (en) * 1992-01-07 1993-09-14 Phillips Petroleum Company Prepolymerized catalyst and use thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101522080B1 (ko) * 2009-12-18 2015-05-20 토탈 리서치 앤드 테크놀로지 펠루이 비호환성 에틸렌 중합 촉매 대체 방법
JP2019515092A (ja) * 2016-04-27 2019-06-06 ブラスケム ソシエダッド アノニマ マルチサイト不均一系触媒、その調製方法、及びそれを用いてポリオレフィンを得るプロセス

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Publication number Publication date
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CA2100143A1 (en) 1994-04-24
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